Performance Enhancement of Ultra Wideband WPAN using Narrowband Interference Mitigation Techniques

A new promising technique adopted by 4G community is ultra-wideband technology, which offers a solution for high bandwidth, high data rate, low cost, low power consumption, position location capability etc. A conventional type of UWB communication is impulse radio, where very short transient pulses are transmitted rather than a modulated carrier. Consequently, the spectrum is spread over several GHz, complying with the definition of UWB. Currently, the Rake receiver used for spread spectrum is considered a very promising candidate for UWB reception, due to its capability of collecting multipath components. Since UWB signals occupy such a large bandwidth, they operate as an overlay system with other existing narrowband (NB) radio systems overlapping with their bands. In order to ensure a robust communication link, the issue of coexistence and interference of UWB systems with current indoor wireless systems must be considered. Ultra Wideband technology with its application, advantages and disadvantages are discussed in detail. Design of UWB short pulse and a detail study IEEE 802.15.3a UWB channel models statistical characteristics have been analyzed through simulation. Simulation studies are performed and improved techniques are suggested for interference reduction in both Impulse Radio based UWB and Transmitted Reference type of UWB system. Modified TR-UWB receiver with UWB pulse design at transmitter end and notch filtering at receiver’s front end proved to be more efficient in single NBI, multiple NBI and WBI suppression. Extensive simulation studies to support the efficacy of the proposed schemes are carried out in the MATLAB. Bit error rate (BER) performance study for different data rates over different UWB channel models are also analyzed using proposed receiver models. Performance improvement of TR-UWB system is noticed using the proposed techniques

Étude et conception d'une couche physique UWB-IR pour les réseaux BAN

Les réseaux à l'origine métropolitains, ont connu une tendance à rétrécir pour aujourd'hui se concentrer autour de l'être humain. Avec des équipements de plus en plus miniatures et les utilisateurs désireux de disposer en permanence des services qui leur sont accessibles à domicile, le réseau est envisagé plus petit, plus proche du corps. On assiste alors à l'émergence du réseau corporel, le Body Area Network (BAN), qui est constitué d'éléments situés sur le corps, à l'intérieur ou encore à une courte distance. Ce réseau à portée du corps génère de nouvelles problématiques, notamment celles de la puissance rayonnée par les équipements, leur taille, leur poids...Les applications et usages envisagés pour un tel réseau sont variés et couvrent plusieurs domaines d'activités, en l'occurrence le secteur du médical, du sport, et le multimédia. Ce réseau doit donc reposer sur une couche physique qui s'adapte aux contraintes de ces diverses applications, tout en favorisant des équipements de faible taille, faible complexité et de forte autonomie. La technologie Ultra Large Bande impulsionnelle (UWB-IR) est porteuse de nombreuses promesses pour satisfaire en partie les besoins des réseaux BAN, car autorisant des débits aussi bien réduits qu'élevés, et les architectures d'émission et réception utilisables pour cette technologie rendent possibles des équipements à faible complexité et faible coût, et dont la consommation énergétique est réduite.Ce travail de thèse a débuté alors qu'un processus de normalisation sur les BAN était en cours. L'objectif des travaux menés était de pouvoir contribuer en partie à ce processus de normalisation par la proposition d'une couche physique basée sur la radio impulsionnelle UWB (UWB-IR). Ainsi notre étude a porté sur le paramétrage de cette couche physique à partir de l'analyse des contraintes et requis techniques d'un réseau BAN. Les performances de cette couche physique ont ensuite été évaluées dans un contexte de canal UWB BAN et suivant le type d'architecture en réception, en particulier pour le récepteur non-cohérent. Enfin, une attention a été apportée sur la robustesse de la liaison en présence d'interférences bande étroite. Dans l'ensemble, ce travail a permis d'étudier et d'évaluer la pertinence d'une couche physique UWB-IR dans le contexte du réseau BANAbsence de résumé en anglaisPARIS-EST-Université (770839901) / SudocSudocFranceF